基于效益分析的重力储能系统能流路径选择方法

作     者：李震 陈巨龙 朱永清 王斌 牟雪鹏 高天 张佑康 方舒扬 

作者机构：贵州电网有限责任公司电网规划研究中心 华北电力大学电气与电子工程学院 

出 版 物：《南方电网技术》 (Southern Power System Technology)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52177041) 中国南方电网有限责任公司重点科技项目(GZKJXM20220033) 

主　　题：功率波动 新能源 重力储能系统 能流路径 效益分析 

摘      要：重力储能系统(gravity energy storage system, GESS)在充电过程中可以从电网或新能源场站吸收电能。当新能源场站功率波动导致充电功率不足时，可选择两条能流路径应对充电功率波动，即调节质量块数量和直接从电网吸收能量，但如何合理选择上述路径是工程应用中的难题。为解决上述难题，提出了一种基于效益分析的重力储能系统能流路径选择方法，实现新能源站功率波动下的充电效益最优。首先，以斜坡式重力储能系统为例，对其储能过程中两条能量流动路径进行了详细分析；其次，以效益最优为目标建立了效益分析模型，并提出了上述能流路径下的功率缺额阈值计算方法；最后，以配置250kW斜坡重力储能系统的800kW光伏电站为例，在新能源波动条件下对比分析了采用不同能流路径时的储能系统充电成本及效益，对所提方法进行验证。结果表明，所提方法能够及时调整重力储能系统充电功率，有效解决新能源发电量不足问题，同时系统充电效益可提高44.95%。